Время работы электрогенераторов с двигателями на бензине, дизтопливе и газу

Время работы электрогенераторов с двигателями на бензине, дизтопливе и газу

Мобильная электростанция, работающая на любом виде топлива, вырабатывает энергию с помощью обыкновенных двигателей внутреннего сгорания. Именно поэтому они обладают определенным моторесурсом, после которого генератору необходимо техническое обслуживание или же полная замена.

Двигатель – основная часть электростанций

Моторесурс является временем наработки мотора до такого состояния, когда дальнейшее использование уже затруднено или же невозможно. То есть чем выше указанный моторесурс, тем больше времени генератор прослужит своему владельцу.

теоретические вопросы про генератор

теоретические вопросы про генератор

Сообщение pumpurumer » 09 июл 2018, 22:14

я конечно понимаю, что тематика данного форума немного другая, но это одно из немногих мест которое находится по запросу пид синхронный генератор.
есть генератор (автомобильный к примеру).
у него есть характеристика тока от оборотов, примерно такая:

идея заключается в том, чтобы поднять ток в возбуждения и снять больше тока при меньших оборотах.
т.е. функционально:
выход генератора » title=»вправо»> АКБ » title=»вправо»> повышающий преобразователь » title=»вправо»> шим » title=»вправо»> обмотка возбуждения
шимом рулить через ПИД регулятор, который берет сигнал с АКБ.
или как вариант — рулить не шим, а прямо dc-dc преобразователем.

т.е. все это я могу собрать, попробовать в работе. Вопрос — стоит ли это в принципе пробовать? т.е. могу ли я больше тока снять с генератора, при меньших оборотах по средсвам поднятия тока возбуждения? или я просто спалю этот самый генератор.
или надо поднимать обороты генератора/нужен другой генератор?

теоретические вопросы про генератор

Сообщение Jackson » 09 июл 2018, 22:34

Если есть время, интерес и запасной генератор — я бы попробовал, чтобы получить опыт.

Отправлено спустя 4 минуты 58 секунд:
Учитывайте, что понижая обороты, Вы вынуждены увеличивать ток возбуждения чтобы сохранить мощность. Точнее не Вы вынуждены, а АРН будет это делать. Эта характеристика что Вы привели — это фактически характеристика работы АРН и есть, в нём самом внутри выполняется ограничение тока возбуждения чтобы не спалить обмотку возбуждения (и сам АРН). АРН придется заменить на более мощный, а вот выдержит ли этот ток возбуждения обмотка возбуждения, и не сгорит ли более мощный АРН от перегрева (в прежнем габарите) — это вопросы.

Отправлено спустя 4 минуты 17 секунд:
Да, и ещё, может оказаться что ток возбуждения Вам поднимать бессмысленно потому что железо войдёт в насыщение магнитным потоком (и тогда сколько не намагничивай — больше предела не будет).

теоретические вопросы про генератор

Сообщение pumpurumer » 09 июл 2018, 22:45

нет, как раз автомобильный генератор мучаю.
проблема в том, что это — не свежий тоётовский дизель и на генераторе стоит вакуумный насос. т.е. другой туда не поставить.
люди ставят второй, на место кондиционера.
потребителей добавилось — перестало хватать дебита с генератора, в пробках по факту акб жрет.
арн уже переделанный стоит, но алгоритм не устраивает. по факту у него нету памяти, т.е. прямое регулирование происходит — соответственно просадка/повышение под нагрузкой все равно есть. и некорректное поведение при периодической нагрузке.
вот хочу версию два арн сделать, чтобы если не сильно упрусь в максимально доступный ток в обмотке возбуждения — можно было его поднять. т.е. железо сделать, поставить. а потом уже программными средствами доделывать.

про насыщение — на сколько я понимаю, это будет выглядеть как — ток поднимаю в возбуждении, а на выходе ничего не меняется ?

теоретические вопросы про генератор

Сообщение Jackson » 09 июл 2018, 23:00

Почти. На выходе дым появляется — когда сгорает обмотка возбуждения. Без учёта дыма — да, сколько ни поднимай возбуждение больше мощности генератор не выдаст.

Вы еще не забывайте про то что Вы имеете дело с генератором напряжения, а не тока. подняли ток возбуждения — подняли напряжение холостого хода. Соответственно, предположим что Вам всё удалось, генератор не сгорел и выдаёт 150 ампер вместо 95. Тогда в момент отключения Вашей увеличенной нагрузки генератор выплюнет повышенное напряжение, а потом его отрегулирует — как бы электроника не погорела в Вашей неновой тойёте. Не сразу погорит — со временем ей надоест эти импульсы кушать.

Насколько я знаю, эта технология применяется в газовых турбогенераторах Capstone, на выходе генератора стоит выпрямитель-инвертор, выдаёт всегда чистую синусоиду 3 фазы 50 Гц. Контроллер с помощью регулятора, в зависимости от нагрузки поддерживает такие обороты турбины, чтобы её КПД был максимален. То же самое имеет место и в ветрогенераторах (крупных). Слабое место таких генераторов — инвертор: про селективность электрических защит в системах с такой генерацией можно забыть, и про распределение реактивной мощности тоже. Главное что я хотел сказать — в таких системах генератор и его АРН специально рассчитываются на эти режимы, либо подбирают из стандартных с учетом других требований либо изготавливают специально под установку. Вы же пытаетесь стандартный непереразмеренный генератор загнать в режим перегрузки — тут как повезёт. Отправлено спустя 8 минут 38 секунд:
В качестве доказательства, мы проводили замеры навешенных генераторов на пром.дизеля. Там те же автомобильные стоят, чуток помощнее. Стандартная ситуация: стоит парк ДГ с посаженными стартовыми батареями. Берут одну батарею, заряжают внешним источником, приносят на генератор, запускают его от батареи, ждут минут 15-20, потом отключают от работающего двигателя батарею и несут на следующий ДГ чтобы запустить. Так вот, 24-вольтовый генератор в момент отключения батареи (полностью снимается нагрузка) выплёвывает импульс до 180-200 вольт длительностью максимум 5-7 мсек. Чаще это было напряжение вольт до 70-100 длительностью до 1 мсек. Так вот этого хватало чтобы выжечь всю электронику. Если дизель — не дай RND, CommonRail — считайте что дизель уничтожили.

Смотрите, автомобиль Ваш. Сгорание может не сразу произойти — полупроводники могут постепенно пробиваться этими импульсами, пока не пробьются окончательно. Риск реален — контроллеры со сработавшей защитой по перенапряжению я получаю в ремонт регулярно. Фото взорванных сапрессоров могу откопать.

Отправлено спустя 17 минут 12 секунд:
Современные навешенные генераторы имеют цифровые АрНы, они побыстрее и вроде лучше успевают эти импульсы гасить. Но все равно в инструкции к моей машине рекомендуется после прикуривания подождать минут 20-30 перед отсоединением, и прямо перед отсоединением проводов включить свет на обоих машинах — чтобы неотключаемую нагрузку создать. А старые обычные регуляторы помедленнее будут — из-за них эта картина и происходит. Когда брат у оф.дилера Хонды работал — к ним привозили дорогие автомобили с убитой электроникой, после прикуривания. Сделал вроде доброе дело, помог соседу завестись — сам попал на ремонт от 100к.

Почему стабилизатор необходим для генератора?

Защита от повышенного расхода топлива и быстрого износа

Суть проблемы заключается в том, что полное отключение электроэнергии встречается не часто, более распространены колебания сетевого напряжения. При этом падения даже до 160-170 В достаточно для автоматического включения генератора. То есть, устройство будет работать и расходовать топливо при наличии электричества в сети, которое можно просто отрегулировать до нужных параметров.

Автоматическая система запуска включает генератор и при повышенном напряжении – более 230 В. Конечно, параметры сети чаще падают, чем поднимаются, но в непосредственной близости от промышленных предприятий скачки напряжения выше нормы являются привычным явлением.

Еще одна распространенная причина автоматического запуска генераторной установки – кратковременный, буквально на доли секунды, перерыв в электропитании, после которого напряжение в сети восстанавливается.

Стоит отметить, что системы запуска современных генераторов при появлении электричества останавливают работу устройства. Но, во-первых, такая функция есть не у всех моделей, а, во-вторых, система может просто не уловить момент включения сетевого питания после молниеносного обрыва, вследствие чего электростанция продолжит работать, расходуя топливо без необходимости.

Стабилизатор напряжения, нейтрализующий сетевые скачки, решит перечисленные выше проблемы. Получая напряжение с выхода стабилизатора, генератор запустится только в случае действительного отключения электроэнергии. Следовательно, использование автоматизированного генератора в связке со стабилизатором позволит избежать лишних запусков устройства, что защитит его механические элементы от преждевременного износа и заметно сократит расход топлива. Вышесказанное позволяет уверенно утверждать – приобретение качественного стабилизатора напряжения быстро окупит себя!

Корректировка формы и значения выходного напряжения

Ещё одной из причин необходимости использования бензинового или дизельного генератора в связке со стабилизатором является низкое качество вырабатываемого генератором напряжения.

Форма выходного сигнала напряжения бюджетных генераторов, как правило, оставляет желать лучшего. Обычно это аппроксимированная синусоида.

Непостоянное значение выходного напряжения – еще один серьезный недостаток многих простых генераторов. Так, увеличение нагрузки потребления (например, при включении электродвигателей с высокими пусковыми токами) приводит к снижению частоты вращения двигателя генератора и, соответственно, к пониженному напряжению на выходе.

Еще одним большим недостатком обычных электрогенераторов на основе «щеточных» синхронных и асинхронных машин является прямая зависимость частоты вырабатываемого тока от скорости вращения вала. Таким образом, этот важный показатель качества электроэнергии целиком зависит от класса двигателя, его качества сборки, а также качества используемого топлива, температуры горения смеси, корректности работы системы воспламенения.

«Чистый синус» и стабильное значение напряжения на выходе можно получить, используя генераторы со встроенным инвертором и системой контроля и коррекции напряжения. Такие приборы естественно не нуждаются в дополнительном устройстве стабилизации, однако превышают в несколько раз по своей стоимости более простые аналоги.

Применение же бюджетных генераторов с модифицированной синусоидой, частотой и напряжением на выходе без стабилизатора напряжения будет обоснованным только для нетребовательной к качеству питания нагрузки.

Подключение генератора и ИБП

Итак, вы решили использовать ИБП в связке с ДГУ, чтобы обеспечить стабильное и качественное резервное питание. Самый простой способ их соединения в единую систему – через АВР. Некоторые модели ИБП поддерживают функцию «ONGenerator», при которой уменьшается величина зарядного тока аккумуляторных батарей при работе от генератора. Соответственно, нагрузка на генератор уменьшится.

Выбирая ИБП для работы в комплекте с ДГУ, нужно обращать внимание на соответствие номиналов. Недопустимо использовать генератор и ИБП с одинаковыми номиналами по двум причинам. Первая: КПД источника бесперебойного питания всегда ниже 100 %. Вторая: генераторы включаются в работу ступенчато, а чувствительное к помехам в сети оборудование требует плавного переключения. В общем случае специалисты рекомендуют придерживаться такого правила: номинальная мощность генератора должна быть в полтора раза выше номинальной мощности ИБП. Еще немного потребуется увеличить мощность генератора, работающего на газовом топливе.

Шаг 4. Способ запуска

Запуск генератора может быть ручным, электрическим или автоматическим.

Ручной запуск. Такой вариант удобен при эпизодических включениях генератора. Для старта необходимо дернуть пусковой шнур, после чего двигатель заработает. Преимущество этой категории — доступная цена и простота.

Пример ручного старта — Denzel GT-950i, рассчитанный на 4.5 часа работы с выходной мощностью 0.7 кВт. Вес модели — всего 9 кг, вместе с топливной емкостью 2.1 л.

Электрический запуск. Более удобные и дорогие модели, предназначенные для регулярного применения. Запуск выполняется нажатием кнопки. Многие модели дополнительно имеют ручной шнур на случай выхода электростартера из строя.

Образцом электрических моделей можно назвать Fubag BS 6600 DA ES — трехфазный генератор с мощностью 5.6-6 кВт. Объема топливной емкости в 25 л хватает на 8 часов бесперебойной подачи электричества с силой тока 8.69 А.

Автоматический запуск. В местности с постоянными перебоями электропитания логичнее установить генератор с автозапуском. в случае обесточивания сети он включится самостоятельно.

Одна из автоматических моделей — SKAT УГБ-6000Е/ATS, который отличается экономичным расходом топлива (2.5 л в час), высокой мощностью (6-6.5 кВт) и рассчитан на 10 часов безостановочной работы. Кроме автозапуска, производителем предусмотрены электрический и ручной старт.

Расчет мощности для «тяжелых» потребителей

Дизель-генератор будет работать на буровой установке – обеспечивать запуск ротора и насоса.

Насос потребляет 16 кВт. Но его пусковой ток – в семь раз больше. Ротор потребляет 9 кВт при стартовом токе в 45 кВт.

Подойдет ли дизельная электростанция 200 кВт для привода механизмов буровой установки? Или стоит купить ДГУ с запасом мощности?

Электроприводы насосов, роторов, лебедок имеют очень большие пусковые токи. При этом значение коэффициента мощности остается небольшим. Как это учитывать при выборе мощности электростанции?

Необходимо сложить пусковые токи одновременно запускаемых потребителей и убедиться в том, что полученная сумма не превышает возможностей станции. То есть электрогенератор способен вырабатывать максимальное значение в течение короткого времени.

Итого: 157 кВт

В нашем случае при сложении пусковых токов получилась цифра 157 кВт. Такую мощность могут вырабатывать сразу несколько моделей, и теперь главное – выбрать ту, для которой режим будет наиболее оптимальным. Так, рассматривать для проекта ДГУ номинальной мощностью 150 кВт чревато проблемами. Агрегат хоть и потянет стартовые скачки мощности, но долго проработать не сможет. Приобретать станцию 250 кВт тоже не имеет смысла. Придется раскошелиться, но при этом техника будет работать не в полную силу – это тоже плохо для ее ресурса. Для данного проекта стоит выбрать дизельный генератор 200 кВт, цена которого позволит не потратить лишних денег, а способностей хватит, чтобы справиться с высокими пусковыми токами без ущерба для собственной работоспособности.

Есть и другие варианты, которые помогают предотвратить чрезмерное увеличение пусковых токов. Например, потребителей можно разбить на группы с заранее заданной временной последовательностью пуска через 30-60 секунд. В таком случае снабдить буровую электричеством смогут и дизельные генераторы 100 кВт.

Влияние условий эксплуатации на выбор дизельного генератора

В предыдущих пунктах неоднократно упоминалась важность условий эксплуатации. Они также влияют и на выбор типа исполнения устройства, также на способ его монтажа.

Если есть возможность приспособить в качестве подсобного отдельное помещение, то необходимо озаботиться созданием надежной вентиляции, шумоизоляции и повышенной пожарной безопасности. Также надо продумать системы подкачки топлива, наличие отопления и аварийной сигнализации. Но при этом сэкономить можно, выбрав ДГУ с открытой конструкцией, установленной на стальной раме.

Сократить время на установку, избавиться от необходимости подготовки помещения Вам поможет электростанция во всепогодном контейнере, который разрешает монтаж агрегата непосредственно под открытым небом вне зависимости от климатического фактора. К тому же контейнер обеспечит максимально высокую шумоизоляцию.

Промежуточный вариант – шумозащитный кожух – эффективен в тех случаях, когда требуется только шумоизоляция и защита размещенного на улице генератора от воздействия низких температур и осадков.

В ряде случаев ДГУ необходимо транспортировать на другое место, что является важным условием работы буровых установок, строительных бригад и т.д. В такой ситуации подбирается трейлерный тип электростанции, которая состоит из двух частей: непосредственно генератора и разного типа шасси.

Узнать больше можно изучив в каталоге модели передвижных дизельных электростанций >>>